(57)【要約】【課題】分析の際に反応容器内の液体を攪拌するタイミングの制限を少なくすることができ、攪拌に要するエネルギーの伝送効率に優れた分析装置を提供する。【解決手段】液体がそれぞれ収容される複数の反応容器を保持する反応容器保持手段と、前記複数の反応容器の各々に対応して設けられ、各反応容器に収容される液体の攪拌を行う複数の攪拌手段と、前記複数の攪拌手段を駆動する攪拌駆動手段と、前記攪拌駆動手段を制御する制御手段と、少なくとも前記反応容器保持手段および前記攪拌駆動手段を一括して移送する移送手段と、を備える。【選択図】        図３
2007033414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反応容器にそれぞれ収容される液体の成分を分析する分析装置であって、
前記複数の反応容器を保持する反応容器保持手段と、
前記複数の反応容器の各々に対応して設けられ、各反応容器に収容される液体の攪拌を行う複数の攪拌手段と、
前記複数の攪拌手段を駆動する攪拌駆動手段と、
前記攪拌駆動手段を制御する制御手段と、
少なくとも前記反応容器保持手段および前記攪拌駆動手段を一括して移送する移送手段と、
を備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
電源から送出される電源信号を常時伝送可能な電源信号伝送手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
前記電源信号伝送手段の一部は、前記反応容器保持手段および前記攪拌駆動手段と連動することを特徴とする請求項２記載の分析装置。
【請求項４】
前記電源信号伝送手段は、スリップリングを含むことを特徴とする請求項３記載の分析装置。
【請求項５】
前記電源信号伝送手段は、回転トランスを含むことを特徴とする請求項３記載の分析装置。
【請求項６】
前記電源信号伝送手段は、
前記反応容器保持手段を載置し、前記電源と電気的に接続されて前記電源信号の供給を受けるレール部と、
前記レール部に接触して前記電源信号を受信するとともに、前記反応容器保持手段と連動する接触手段と、
を有することを特徴とする請求項３記載の分析装置。
【請求項７】
前記電源信号伝送手段は、前記制御手段によって送出される制御信号を前記電源信号に重畳して伝送することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項記載の分析装置。
【請求項８】
前記制御手段によって送出される制御信号を常時伝送可能な制御信号伝送手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項９】
前記制御信号伝送手段は、スリップリングを含むことを特徴とする請求項８記載の分析装置。
【請求項１０】
前記制御信号伝送手段は、前記制御手段によって送出される制御信号を無線によって伝送することを特徴とする請求項８記載の分析装置。
【請求項１１】
前記複数の攪拌手段と前記攪拌駆動手段との間に介在し、電気的な接続状態の切替を行う切替手段をさらに備え、
前記複数の攪拌手段は、前記切替手段を介して前記攪拌駆動手段に並列に接続されて成ることを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項１２】
前記切替手段は、前記攪拌駆動手段と前記複数の攪拌手段のうちいずれか一つの攪拌手段とを電気的に接続することを特徴とする請求項１１記載の分析装置。
【請求項１３】
前記切替手段は、
前記攪拌駆動手段と電気的に接続する攪拌手段を周期的に変えることを特徴とする請求項１１または１２記載の分析装置。
【請求項１４】
前記切替手段は、前記攪拌駆動手段と前記複数の攪拌手段とをそれぞれ接続する複数のスイッチを含むことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項記載の分析装置。
【請求項１５】
前記スイッチは、高周波リレーまたは高周波半導体スイッチであることを特徴とする請求項１４記載の分析装置。
【請求項１６】
前記攪拌駆動手段を複数備え、各攪拌駆動手段は互いに独立な駆動条件に基づいて前記複数の攪拌手段のいずれかを駆動することを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項１７】
前記駆動条件は、駆動の有無、駆動周波数、駆動振幅、駆動時間、および駆動周波数または駆動振幅を変調するときの変調条件のうち少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１６記載の分析装置。
【請求項１８】
前記攪拌駆動手段の数は、前記複数の攪拌手段のうち同時に駆動する攪拌手段の数以上であることを特徴とする請求項１６または１７記載の分析装置。
【請求項１９】
前記攪拌駆動手段は、前記移送手段が前記反応容器保持手段を移送する際に前記複数の攪拌手段のうち少なくとも一つの攪拌手段を駆動することを特徴とする請求項１記載の分析装置。
【請求項２０】
前記攪拌手段は、音波または超音波を発生する音波発生手段を有することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項記載の分析装置。
【請求項２１】
前記音波発生手段は、前記反応容器と一体に形成されたことを特徴とする請求項２０記載の分析装置。
【請求項２２】
前記音波発生手段は、一対以上の櫛形電極を有することを特徴とする請求項２０または２１記載の分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液や体液等の検体の成分を分析する分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液や体液等の検体の分析を自動的かつ連続的に行う分析装置において、分析対象の検体やその検体と反応させる試薬を分注した後の反応容器内の液体を攪拌する技術として、反応容器の外部に音波発生手段を設け、この音波発生手段から反応容器に向けて音波を発生させることによって液体を攪拌する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、反応容器と音波発生手段との間に液体の温度を一定に保つ恒温水が介在しており、液体の攪拌は、反応容器を保持して回転する反応ディスクが停止した状態で行われる。
【０００３】
【特許文献１】特許第３１６８８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来の分析装置では、反応ディスクが停止している間しか攪拌することができないため、一つのシーケンスの中で攪拌を行うタイミングが制限されてしまうという問題があった。
【０００５】
また、音波発生手段によって発生した音波のエネルギーは、恒温水を介して空間的に離れた反応容器に到達するまでの間に減衰してしまうため、攪拌に要するエネルギーの伝送効率が必ずしも良くなかった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、分析の際に反応容器内の液体を攪拌するタイミングの制限を少なくすることができ、攪拌に要するエネルギーの伝送効率に優れた分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数の反応容器にそれぞれ収容される液体の成分を分析する分析装置であって、前記複数の反応容器を保持する反応容器保持手段と、前記複数の反応容器の各々に対応して設けられ、各反応容器に収容される液体の攪拌を行う複数の攪拌手段と、前記複数の攪拌手段を駆動する攪拌駆動手段と、前記攪拌駆動手段を制御する制御手段と、少なくとも前記反応容器保持手段および前記攪拌駆動手段を一括して移送する移送手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明における液体には、例えば血液や体液などのように、微量の固体成分を含有する液体も含まれるものとする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、電源から送出される電源信号を常時伝送可能な電源信号伝送手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記電源信号伝送手段の一部は、前記反応容器保持手段および前記攪拌駆動手段と連動することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記電源信号伝送手段は、スリップリングを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記電源信号伝送手段は、回転トランスを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記電源信号伝送手段は、前記反応容器保持手段を載置し、前記電源と電気的に接続されて前記電源信号の供給を受けるレール部と、前記レール部に接触して前記電源信号を受信するとともに、前記反応容器保持手段と連動する接触手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項２〜６のいずれか一項記載の発明において、前記電源信号伝送手段は、前記制御手段によって送出される制御信号を前記電源信号に重畳して伝送することを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御手段によって送出される制御信号を常時伝送可能な制御信号伝送手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記制御信号伝送手段は、スリップリングを含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記制御信号伝送手段は、前記制御手段によって送出される制御信号を無線によって伝送することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記複数の攪拌手段と前記攪拌駆動手段との間に介在し、電気的な接続状態の切替を行う切替手段をさらに備え、前記複数の攪拌手段は、前記切替手段を介して前記攪拌駆動手段に並列に接続されて成ることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明において、前記切替手段は、前記攪拌駆動手段と前記複数の攪拌手段のうちいずれか一つの攪拌手段とを電気的に接続することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、請求項１１または１２記載の発明において、前記切替手段は、前記攪拌駆動手段と電気的に接続する攪拌手段を周期的に変えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、請求項１１〜１３のいずれか一項記載の発明において、前記切替手段は、前記攪拌駆動手段と前記複数の攪拌手段とをそれぞれ接続する複数のスイッチを含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記スイッチは、高周波リレーまたは高周波半導体スイッチであることを特徴とする。
【００２３】
請求項１６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記攪拌駆動手段を複数備え、各攪拌駆動手段は互いに独立な駆動条件に基づいて前記複数の攪拌手段のいずれかを駆動することを特徴とする。
【００２４】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の発明において、前記駆動条件は、駆動の有無、駆動周波数、駆動振幅、駆動時間、および駆動周波数または駆動振幅を変調するときの変調条件のうち少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする。
【００２５】
請求項１８記載の発明は、請求項１６または１７記載の発明において、前記攪拌駆動手段の数は、前記複数の攪拌手段のうち同時に駆動する攪拌手段の数以上であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１９記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記攪拌駆動手段は、前記移送手段が前記反応容器保持手段を移送する際に前記複数の攪拌手段のうち少なくとも一つの攪拌手段を駆動することを特徴とする。
【００２７】
請求項２０記載の発明は、請求項１〜１９のいずれか一項記載の発明において、前記攪拌手段は、音波または超音波を発生する音波発生手段を有することを特徴とする。
【００２８】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の発明において、前記音波発生手段は、前記反応容器と一体に形成されたことを特徴とする。
【００２９】
請求項２２記載の発明は、請求項２０または２１記載の発明において、前記音波発生手段は、一対以上の櫛形電極を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、液体がそれぞれ収容される複数の反応容器を保持する反応容器保持手段と、前記複数の反応容器の各々に対応して設けられ、各反応容器に収容される液体の攪拌を行う複数の攪拌手段と、前記複数の攪拌手段を駆動する攪拌駆動手段と、前記攪拌駆動手段を制御する制御手段と、少なくとも前記反応容器保持手段および前記攪拌駆動手段を一括して移送する移送手段と、を備えることにより、分析の際に反応容器内の液体を攪拌するタイミングの制限を少なくすることができ、攪拌に要するエネルギーの伝送効率に優れた分析装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以後、実施の形態と称する）を説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る分析装置要部の構成を模式的に示す図である。同図に示す分析装置１は、分析対象の試料である検体および試薬を反応容器にそれぞれ分注し、その反応容器内で生じる反応を光学的に測定する測定機構１１と、この測定機構１１を含む分析装置１の制御を行うとともに測定機構１１における測定結果の分析を行う制御分析機構２１とを有し、これら二つの機構が連携することによって複数の検体の成分の生化学的、免疫学的、または遺伝学的な分析を自動的かつ連続的に行う。
【００３３】
分析装置１の測定機構１１は、血液や体液等の検体を収容する検体容器３１が搭載された複数のラック３２を収納して順次移送する検体移送部１２、試薬容器４１を保持する試薬容器保持部１３、および検体と試薬とを収容して反応させる反応容器５１を保持する反応容器保持部１４を備える。また、測定機構１１は、検体移送部１２上の検体容器３１に収容されている検体を反応容器５１に分注する検体分注部１５、試薬容器保持部１３上の試薬容器４１に収容されている試薬を反応容器５１に分注する試薬分注部１６、光源から照射されて反応容器５１内を通過した光を受光して所定の成分の強度等を測定する測光部１７、および反応容器５１の洗浄を行う洗浄部１８を備える。
【００３４】
測定機構１１は、反応容器５１に収容される液体（血液などのように、微量の固体成分を含有する「液体」も含まれるものとする）を攪拌する攪拌機構１９をさらに備える。この攪拌機構１９については、制御分析機構２１の説明を行った後、図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
制御分析機構２１は、分析装置１内の各機能または各手段の制御を行うとともに測定機構１１における測定結果を分析する演算を行うためにＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって実現される装置制御部２２、検体の分析に必要な情報および分析装置１の動作指示信号の入力を受ける入力部２３、分析結果を含む情報を出力する出力部２４、分析装置１の制御プログラムや分析装置１における分析結果を含む情報を記憶する記憶部２５、および分析装置１の各部に対して駆動するための電源を供給する電源部２６を備える。
【００３６】
続いて、攪拌機構１９について説明する。図２は、攪拌機構１９の物理的な構成を模式的に示す図である。また、図３は、攪拌機構１９の機能構成を示すブロック図である。これらの図に示す攪拌機構１９は、電源部２６から送出される直流の電源信号および装置制御部２２から送出される交流の制御信号を伝送する信号伝送部１９１と、信号伝送部１９１から送出される制御信号に基づいて攪拌動作や反応容器保持部１４の移送動作の駆動制御を行う駆動制御部１９２と、駆動制御部１９２から送出される制御信号に応じて反応容器５１を攪拌するための駆動信号を各々送出する複数の攪拌駆動部１９３と、を有する。
【００３７】
各攪拌駆動部１９３には、電気的な接続状態の切替を行う切替手段であるスイッチ１９４と、スイッチ１９４に接続され、音波または超音波を発生することによって反応容器５１内の液体を攪拌する音波発生部１９５（攪拌手段）とから成る複数の組が並列に接続されている。なお、各攪拌駆動部１９３に接続されるスイッチ１９４および音波発生部１９５の組の数は全て同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００３８】
攪拌機構１９は、上記以外の構成として、信号伝送部１９１から送出される電源信号を受信し、攪拌機構１９内の各部に適した電圧値に変換して各々出力する電源部１９６と、装置制御部２２からの制御信号に基づいて反応容器保持部１４を回転し、反応容器５１を所望の位置に移送する移送手段として、ステッピングモータ等を用いて実現される移送部１９７と、を備える。
【００３９】
信号伝送部１９１はスリップリングを用いて実現され、固定部１９１ａおよび回転部１９１ｂを有している。回転部１９１ｂの回転軸は、反応容器保持部１４の鉛直方向の中心軸と一致し、移送部１９７の動作によって攪拌機構１９の連動部１９Ｃ（反応容器保持部１４、駆動制御部１９２、攪拌駆動部１９３、スイッチ１９４、および音波発生部１９５を含む）と連動して回転するように配設される。図３では、この連動部１９Ｃを１点鎖線で包囲して表示している。このような信号伝送部１９１を用いることにより、攪拌機構１９に対して電源信号および制御信号を常時伝送することができる。この意味で、信号伝送部１９１は、電源信号伝送手段と制御信号伝送手段の機能を兼備している。
【００４０】
ところで、図２に示す場合には、電源部２６に接続される２本のリード線を電源供給用とし、装置制御部２２に接続される２本のリード線をシリアル通信による制御信号伝送用としている（それぞれ１本はグランド線用）。したがって、この図２に示す場合には、スリップリングの極数が少なくとも４であればよい。
【００４１】
攪拌駆動部１９３は、発振回路および増幅回路を備え、駆動制御部１９２から送られてきた制御信号に基づいて、閉成状態のスイッチ１９４を介して接続される音波発生部１９５に対して駆動信号を印加する。この駆動信号は、周波数が数十ＭＨｚ（メガヘルツ）〜数百ＭＨｚ程度の比較的高い周波数を有する交流信号である。このように比較的高い周波数を有する交流信号が伝送される高周波回路では、回路を構成する部位ごとの特性インピーダンスの差に応じて信号の伝送効率が低下する。かかる不具合を回避するため、攪拌駆動部１９３から音波発生部１９５に至る伝送線路の特性インピーダンスと音波発生部１９５内の負荷のインピーダンスとを予め整合しておく（例えば一定値５０Ωに整合）。
【００４２】
なお、インピーダンスの不整合は、伝送線路が長くなるほど顕在化することが知られている。この意味で、攪拌駆動部１９３とスイッチ１９４、スイッチ１９４と音波発生部１９５とをそれぞれ結ぶ伝送線路の長さができるだけ短くなるように配置すればより好ましい。
【００４３】
図４は、攪拌手段である音波発生部１９５の構成を示す図である。また、図５は、図４の矢視Ａ方向の矢視図（側面図）である。これらの図に示す音波発生部１９５は、圧電体から成る基板１９５ａの表面に一対の櫛形電極（ＩＤＴ：Inter Digital Transducers）から成る振動子１９５ｂと、反応容器保持部１４に設けられる電極であってスイッチ１９４に接続される電極（図示せず）と接触可能であり、振動子１９５ｂに印加する駆動信号を攪拌駆動部１９３から受信する端子１９５ｃと、振動子１９５ｂと端子１９５ｃとを電気的に接続する導線１９５ｄと、を有し、反応容器５１の測光用の窓部５１ｂが設けられている側壁５１ａに一体に取り付けられている。図４および図５に示す場合、音波発生部１９５は、側壁５１ａの下方に設けられた測光用の窓部５１ｂを避けるようにして窓部５１ｂの上方に配設されている。この音波発生部１９５の基板１９５ａと反応容器５１の側壁５１ａとの間には、両者の音響インピーダンスの整合を図るための音響整合層６１が介在している。
【００４４】
基板１９５ａを形成する圧電体としては、圧電性単結晶や単結晶上に形成した圧電性薄膜などを用いることができる。また、音響整合層６１としては、エポキシ樹脂、シェラック、またはジェル等を適用することができる。なお、振動子１９５ｂとして櫛形電極を適用する代わりに、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電性振動子を用いてもよい。
【００４５】
以上の構成を有する音波発生部１９５は、厚さの薄い音響整合層６１を介して反応容器５１と一体に設けられるので、振動子１９５ｂから反応容器５１内の液体までの距離が短い。これにより、攪拌に要するエネルギーが、攪拌対象の液体に到達するまでの間に減衰してしまうのを抑制することができる。加えて、音波発生部１９５が反応容器５１と一体になっているため、恒温水を収容するための浴槽を設ける必要がなく、分析装置１の小型化を図る上で好適である。
【００４６】
なお、音波発生部１９５の反応容器５１への取付位置は、上述した側壁５１ａに限られるわけではなく、例えば反応容器５１の底面または測光用の窓部５１ｂが設けられていない側面に一体に取り付けても、上記同様の効果を得ることができる。
【００４７】
次に、分析装置１における動作の概要を説明する。入力部２３を介して分析装置１の外部（ユーザまたはホストコンピュータ）から分析要求が入力されると、装置制御部２２は、その入力された分析要求に応じて、検査を行う検体や分析項目の順序等の情報を記憶部２５が記憶するテーブルに割り付ける。このテーブルには、分析に必要な試薬の種類や分注量、測光する波長や攪拌条件などに関する分析パラメータが予め分析項目ごとに記録されている。装置制御部２２はそのテーブルを参照し、攪拌条件に関する分析パラメータを記憶部２５から読み出し、この読み出した分析パラメータを制御信号として攪拌機構１９に送出する。
【００４８】
攪拌機構１９に送出される分析パラメータは、駆動の有無、駆動周波数、駆動振幅、駆動時間、および駆動周波数または駆動振幅を変調するときの変調条件などに関するものであり、本実施の形態１では音波発生部１９５の駆動条件に他ならない。以下、攪拌条件の設定例を説明する。
（１）第１試薬のみを分注し、第２試薬を分注しない検査項目については、第２試薬分注後の攪拌を行わないように設定する。
（２）粘性が高い液体や表面張力が高い液体を攪拌する場合には、振動子１９５ｂの駆動振幅を大きくしたり振動子１９５ｂの駆動時間を長くしたりする。
（３）液量が少ない液体や温度変化の影響を受けやすい液体を攪拌する場合には、振動子１９５ｂの駆動振幅を小さくするとともに振動子１９５ｂの駆動時間を短くする。
（４）攪拌対象の液体の液量や粘性などさまざまな条件を総合的に考慮して攪拌を行う場合には、駆動周波数または駆動振幅を変調するときの変調条件を最適な値に設定する。
【００４９】
攪拌動作は、検体分注部１５による検体の分注後、試薬分注部１６による第１試薬および第２試薬の分注後にそれぞれ行われることが多い。通常、分析装置１ではさまざまな分析項目が入り乱れた状態で分析が行われるので、分析パラメータによって規定される攪拌条件すなわち音波発生部１９５の駆動条件は、概ねランダムになる。この意味で、さまざまな攪拌条件に対応して音波発生部１９５を駆動するためには、各攪拌駆動部１９３が互いに独立に動作可能であった方がよい。すなわち、分析装置１において、検体分注後、第１試薬分注後、および第２試薬分注後にそれぞれ行われる攪拌動作をさまざまな攪拌条件下で適切に実行するためには、独立に動作可能な攪拌駆動部１９３を少なくとも３つ有していればより好ましい。
【００５０】
攪拌駆動部１９３が駆動信号を音波発生部１９５に印加する際には、攪拌駆動部１９３に並列に接続されているスイッチ１９４のうち、常に１つのスイッチ１９４のみを閉成するような駆動制御が行われる。図６は、この駆動制御の具体例を示すため、一つの攪拌駆動部１９３に対して２個のスイッチ１９４が並列に接続されている場合の攪拌駆動部１９３から反応容器５１までの構成を示すブロック図である。同図においては、二つのスイッチ１９４を便宜的に区別するため、二つのスイッチの符号を１９４ａおよび１９４ｂとしている。
【００５１】
図７は、スイッチ１９４ａおよび１９４ｂの開閉状態の時間変化を示す図であり、波形Ｓａがスイッチ１９４ａの開閉状態を示し、波形Ｓｂがスイッチ１９４ｂの開閉状態をそれぞれ示している。図７に示す場合、スイッチ１９４ａおよび１９４ｂは、短時間かつ等間隔で交互に閉成してＯＮ状態となる。
【００５２】
より一般に、一つの攪拌駆動部１９３に対してｎ個（ｎは正の整数）のスイッチ１９４が並列に接続されている場合にも、各スイッチ１９４が閉成するタイミングが重ならないように順次閉成するような制御を行えばよい。この際、各スイッチ１９４の閉成時間を必ずしも等しくする必要はない。このようなスイッチ１９４としては、高周波リレーや高周波半導体スイッチを適用することができる。
【００５３】
以上説明したように、一つの攪拌駆動部１９３に並列に接続されている複数のスイッチ１９４のうち、ただ一つのスイッチ１９４のみが閉成してＯＮ状態となるような制御を行うことにより、比較的高い周波数を有する駆動信号を伝送する高周波回路のインピーダンス整合状態が保たれ、駆動信号の伝送効率の低下を抑制することができる。
【００５４】
ここで、音波発生部１９５によって発生した音波または超音波による攪拌動作について説明する。対応するスイッチ１９４が閉成して攪拌駆動部１９３から送出された駆動信号が印加された音波発生部１９５では、その駆動信号によって振動子１９５ｂが振動し、基板１９５ａが励振される。励振された基板１９５ａでは、表面に振動エネルギーが集中し、その表面に沿って伝搬する表面弾性波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）が発生する。反応容器５１は、振動子１９５ｂと音響インピーダンスの整合が取られているため、基板１９５ａの表面を伝搬する表面弾性波は、エネルギーの損失が少ないままで反応容器５１内の液体Ｌ中へ縦波として漏出する。この結果、液体攪拌時の状態を模式的に示す図８（図５のＢ−Ｂ線断面図に相当）に示すように、液体Ｌの内部では、気液界面（上方）に旋回して上昇していく流れＦaと、反応容器５１の底面（下方）に旋回して下降していく流れＦbとが生じ、これらの流れによって液体Ｌが攪拌される。
【００５５】
この攪拌動作は、移送部１９７による反応容器保持部１４の回転とは独立な動作なので、例えば反応容器保持部１４が回転している最中に該当する音波発生部１９５を駆動して攪拌を行うこともできる。したがって、従来のように所定の攪拌ポジションに静止している反応容器のみを攪拌する場合に比べて分析時間を短縮し、効率のよい分析を実現することが可能となる。
【００５６】
図８に示す液体Ｌが検体と試薬の混合液である場合、上述した攪拌動作によって反応が促進した反応容器５１内の混合液は、反応容器保持部１４の回転によって測光部１７を通過する際に所定の光が照射され、その混合液を通過してきた光の強度が測定される。この後、測光部１７から測定結果を受信した制御分析機構２１は、装置制御部２２が測定対象である検体の分析情報を記憶部２５から読み出し、測定結果の分析演算を行う。この分析演算では、測光部１７から送られてくる測定結果に基づいて反応液の吸光度を算出し、この算出結果に加えて標準検体から得られる検量線や分析パラメータ等を用いることにより、反応液の成分の濃度を定量的に求める。得られた分析結果は、出力部２４から出力される一方、記憶部２５に格納して記憶される。
【００５７】
ここまで、検体や試薬等の液体を反応容器５１に分注した後の攪拌動作について説明してきたが、かかる攪拌動作は、測定が終了した反応容器５１を洗浄部１８で洗浄する際にも適用可能である。この場合、検体分注後、第１試薬分注後、および第２試薬分注後のタイミングに加えて、さらに２回の攪拌動作（洗浄部１８における洗いとすすぎ）が必要となるため、一つの反応容器５１を用いて行う一連の分析の過程で、その反応容器５１に対して５回の攪拌動作を実施することになる。この意味では、分析装置１に少なくとも５個の独立な攪拌駆動部１９３が具備されていればより好ましい。
【００５８】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、液体がそれぞれ収容される複数の反応容器を保持する反応容器保持部と、複数の反応容器の各々に対応して設けられ、各反応容器に収容される液体の攪拌を行う複数の音波発生部と、この複数の音波発生部を駆動する攪拌駆動部と、この攪拌駆動部を制御する制御手段（装置制御部および駆動制御部の少なくとも一部を含む）と、反応容器保持部および攪拌駆動部を一括して移送する移送部と、を備えることにより、分析の際に反応容器内の液体を攪拌するタイミングの制限を少なくすることができ、攪拌に要するエネルギーの伝送効率に優れた分析装置を提供することができる。
【００５９】
また、本実施の形態１によれば、スイッチの開閉動作と反応容器保持部の回転動作とが独立に制御されるので、一つのシーケンスの中で攪拌時間を増やしたり、攪拌するタイミングに柔軟性を持たせたりすることができる。したがって、分析装置に加わる負荷を分散して装置の耐久性や動作安定性を向上させ、効率的かつ経済的な分析を実現することが可能となる。
【００６０】
さらに、本実施の形態１によれば、上記特許文献１で開示されている分析装置のように、恒温水を収容する水槽が不要なので、装置の構成も単純でメンテナンスも容易となり、装置の小型化を図る上でも好適である。
【００６１】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る分析装置の攪拌機構の物理的な構成を示す図である。また、図１０は、攪拌機構の機能構成を示すブロック図である。これらの図に示す攪拌機構２１９は、分析装置２の電源部２６から交流信号として送出される電源信号と、装置制御部２２から送出され、電源信号よりも顕著に高い周波数を有する制御信号とを重畳して伝送する信号伝送部２９１を備える。
【００６２】
信号伝送部２９１は、略同形状をなす二つのコイル２９１ａおよび２９１ｂから成る回転トランス２９１ａｂと、コイル２９１ａに接続され、電源部２６からの電源信号と装置制御部２２からの制御信号とを重畳して混合する混合回路２９１ｃと、コイル２９１ｂに接続され、コイル２９１ｂから送出される混合信号を所定の周波数帯域に応じて分離する分離回路２９１ｄと、を有する。
【００６３】
コイル２９１ａおよび２９１ｂは、円筒形状のフェライト製のコアの各々にリード線が巻回されて成る。コイル２９１ａおよび２９１ｂの長手方向（コアのなす円筒形状の高さ方向）の中心軸は、反応容器保持部１４の回転軸と一致しており、図９でコイル２９１ｂの下方に位置するコイル２９１ａは、分析装置２の本体側に固定されている。これに対し、コイル２９１ｂは反応容器保持部１４に固定され、移送部１９７の動作によって反応容器保持部１４と連動して回転する。したがって、信号伝送部２９１のうち、攪拌機構２１９の連動部２１９Ｃに含まれるのは、コイル２９１ｂおよび分離回路２９１ｄである。
【００６４】
混合回路２９１ｃは、例えばトランスを用いて実現され、装置制御部２２から送出される制御信号と電源部２６から送出される電源信号とを重畳してコイル２９１ａに送出する。分離回路２９１ｄは、周波数に応じて信号を分離するブロックを有しており、分離後の高周波成分から制御信号を取り出す一方、分離後の低周波成分から電源信号を取り出す機能を備える。
【００６５】
以上の構成を有する信号伝送部２９１に対して、装置制御部２２から制御信号が送出され、電源部２６から電源信号が送出されると、混合回路２９１ｃでは、受信した制御信号と電源信号とを重畳して混合信号を生成する。この生成された混合信号がコイル２９１ａを流れると、電磁誘導（コイル２９１ａとコイル２９１ｂとの相互誘導）により、その混合信号に対応する信号がコイル２９１ｂに発生する。この発生した信号を受信した分離回路２９１ｄでは、受信した信号を高周波成分と低周波成分とに分離する。
【００６６】
分離回路２９１ｄで分離された二つの成分のうち、低周波成分は後段の電源部２９６に送出される。電源部２９６では、受信した低周波成分をＡＣ−ＤＣ変換して直流化した後、攪拌機構２１９内の各部に適した電圧値に変換して出力し、電源を供給する。他方、高周波成分は駆動制御部１９２へ制御信号として送出され、攪拌駆動部１９３やスイッチ１９４の制御信号として攪拌動作を制御したり、移送部１９７の駆動すなわち反応容器保持部１４の回転動作を制御したりする。このように、信号伝送部２９１は、電源信号伝送手段と制御信号伝送手段の機能を兼備している。
【００６７】
上記以外の分析装置２の構成および作用は、分析装置１の構成および作用と同様である。このため、図９および図１０では、分析装置１と同様の機能構成を有する部位に対して、図１〜図３の対応部位とそれぞれ同じ符号を付してある。
【００６８】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様に、分析の際に反応容器内の液体を攪拌するタイミングの制限を少なくすることができ、攪拌に要するエネルギーの伝送効率に優れた分析装置を提供することができる。
【００６９】
また、本実施の形態２によれば、信号伝送部として回転トランスを適用しているため、固定部と回転部の接点がなく、分析装置の耐久性を一段と向上させることができる。加えて、配線もさらに簡約化することができる。
【００７０】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る分析装置の攪拌機構の物理的な構成を示す図である。また、図１２は、攪拌機構の機能構成を示すブロック図である。これらの図に示す攪拌機構３１９の信号伝送部３９１は、２本の平行なレール部３９１ａと、反応容器保持部３４の底面に穿設され、レール部３９１ａの各々に載置可能な二つのレール受け部３９１ｂ（接触手段）と、反応容器保持部３４の側面に設けられ、所定の無線方式によって送信されてくる制御信号を受信する受信部３９１ｃと、を備える。この意味で、信号伝送部３９１は、電源信号伝送手段と制御信号伝送手段の機能を兼備している。
【００７１】
レール部３９１ａは、この実施の形態３に係る分析装置３の本体部に固定されており、このレール部３９１ａに常に接触するレール受け部３９１ｂと受信部３９１ｃとは、移送部１９７の駆動によって反応容器保持部３４と連動する。したがって、信号伝送部３９１のうち、攪拌機構３１９の連動部３１９Ｃに含まれるのは、レール受け部３９１ｂおよび受信部３９１ｃである。
【００７２】
分析装置３の制御分析機構２３１は、上記実施の形態１に係る分析装置１の制御分析機構２１と同様の構成に加えて、装置制御部２２からの制御信号を所定の無線方式で送信する送信部２７を備える。制御分析機構２３１の電源部２６は、図１１にも示すように２本のレール部３９１ａに接続されており、この２本のレール部３９１ａ−３９１ａ間に直流の電位差を生じさせる。この電位差は、レール受け部３９１ｂを介して電源部１９６へと伝送され、攪拌機構３１９を構成する各部に適した電圧値に変換して出力される。このため、レール部３９１ａおよびレール受け部３９１ｂは、導電性を有する材料によって形成される。
【００７３】
送信部２７を介して送出された制御信号は、受信部３９１ｃの一部をなすアンテナ３９１ｄによって受信する。受信部３９１ｃでは、アンテナ３９１ｄで受信した制御信号にフィルタリングや検波、増幅等の適当な処理を施した後、駆動制御部１９２へ送出する。
【００７４】
なお、上述した信号伝送部３９１、反応容器保持部３４、および制御分析機構２３１以外の分析装置３の構成および作用は、上記実施の形態１に係る分析装置１の構成および作用と同様である。このため、図１１および図１２では、図１〜図３で記載した部位と対応する部位に同一の符号を付してある。
【００７５】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同様に、分析の際に反応容器内の液体を攪拌するタイミングの制限を少なくすることができ、攪拌に要するエネルギーの伝送効率に優れた分析装置を提供することができる。
【００７６】
また、本実施の形態３によれば、上述した実施の形態１および２よりも一段と構成が単純であるため、メンテナンスも容易であり、コストをさらに低く抑えることが可能となる。
【００７７】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜３を詳述してきたが、本発明はそれらの実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、信号伝送部にスリップリングを適用する場合にも、上記実施の形態２と同様に制御信号と電源信号とを重畳して信号の伝送を行ってもよい。この方法によって制御信号を伝達すれば、スリップリングで使用する極数を少なくすることができるので、配線を簡約化することができる。
【００７８】
また、音波発生部を用いずに攪拌手段を構成してもよい。例えば、予め反応容器内に磁性微粒子を入れておき、それぞれの反応容器の底面または側面近傍に電磁石を配置して、磁性微粒子に適当な磁場を印加することによって攪拌を行ってもよいし、それぞれの反応容器に対して電動で振動を行う振動手段を配置して、各反応容器に対して適当な振動を加えることにより、その反応容器内部の液体を攪拌してもよい。
【００７９】
なお、本発明に係る分析装置は、図１に示すような構成を有するものに限られるわけではない。すなわち、上述した攪拌機構は、従来知られているさまざまなタイプの分析装置に対して適用することが可能である。
【００８０】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る分析装置要部の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る分析装置が備える攪拌機構の物理的な構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る分析装置が備える攪拌機構の機能構成を示すブロック図である。
【図４】反応容器および音波発生部の構成を示す図である。
【図５】音波発生部の詳細な構成を示す図である。
【図６】一つの攪拌駆動部に対して二つのスイッチを並列に接続した場合の機能構成を示すブロック図である。
【図７】二つのスイッチを並列に接続した場合のスイッチの開閉状態を示す図である。
【図８】攪拌動作を模式的に示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る分析装置が備える攪拌機構の物理的な構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る分析装置が備える攪拌機構の機能構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る分析装置が備える攪拌機構の物理的な構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る分析装置が備える攪拌機構の機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
１、２、３  分析装置
１１  測定機構
１２  検体移送部
１３  試薬容器保持部
１４、３４  反応容器保持部
１５  検体分注部
１６  試薬分注部
１７  測光部
１８  洗浄部
１９、２１９、３１９  攪拌機構
１９Ｃ、２１９Ｃ、３１９Ｃ  連動部
２１、２３１  制御分析機構
２２  装置制御部
２３  入力部
２４  出力部
２５  記憶部
２６、１９６、２９６  電源部
２７  送信部
３１  検体容器
３２  ラック
４１  試薬容器
５１  反応容器
５１ａ  側壁
５１ｂ  窓部
６１  音響整合層
１９１、２９１、３９１  信号伝送部
１９１ａ  固定部
１９１ｂ  回転部
１９２  駆動制御部
１９３  攪拌駆動部
１９４、１９４ａ、１９４ｂ  スイッチ
１９５  音波発生部
１９５ａ  基板
１９５ｂ  振動子
１９５ｃ  端子
１９５ｄ  導線
１９７  移送部
２９１ａ、２９１ｂ  コイル
２９１ａｂ  回転トランス
２９１ｃ  混合回路
２９１ｄ  分離回路
３９１ａ  レール部
３９１ｂ  レール受け部
３９１ｃ  受信部
３９１ｄ  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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